2018 Fiscal Year Research-status Report
実践的モデルフリー設計を実現するスマート適応制御系構築に関する総合的研究
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17K06501
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
水本 郁朗 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (30239256)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 制御工学 / 適応制御 / PFC / モデルフリー設計 / データ駆動型制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，前年度に個別に理論的な検討を行った，適応型およびテータ指向型モデルフリー制御系設計法の拡張を行い，それぞれの特徴を生かす形での統合を図ることで制御手法のスマート化の実現を目指した．また，並行して検討を行っていた外乱ロバストを達成する手法を補償器として組み込むことで，実用的なスマート適応制御系の構築を行った．構築したスマート適応制御手法の有用性を数値シミュレーションおよび実機での実証実験により検討しその有用性の確認を行った．具体的には，以下に示す拡張，検討を行った．
（１）実用・実践的なスマート適応制御系設計法の体系化
初年度に検討を行った適応型モデルフリー出力フィードバック制御手とデータ指向型モデルフリー制御系設計法とを組み合わせ，2 自由度の制御系構造をベースにしたスマート制御系設計法を検討し，任意の制御対象（連続系，サンプル値系，非線形系さらには無駄時間系を含む）に対するモデルフリー設計法を実現するスマート適応制御手法を開発を行った．
（２）上記の開発するスマート適応制御手法のさらなる高度化のため，制御目標の変化や外乱等の阻害要因の変化に素早く対応する予測機能や外乱予測機能を組み合わせた拡張型の制御手法の検討を行い，実用・実践的かつ革新的なスマート適応制御系設計法の体系化を図った．
（３）入力制限のあるシステムに対するスマート制御系の設計法の提案を新たに行い，その理論的検討を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究目的は，昨年度行った最終的な研究目的を達成するための理論的検討結果をより実践的に拡張することである．具体的には，
(1)適応的モデルフリー制御系設計法の再検討，(2)データ指向的モデルフリー制御系設計との統合，および，(3) 外乱等各種の阻害要因に対するロバスト性の再検討，を行うことであった．これらの本年度の研究目的に対し，研究実績の概要で示したように，計画通りの理論的再検討・拡張を行い，最終年度の研究進展のための新しい知見が得られたと考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は，昨年度までに検討を行った，適応型およびテータ指向型モデルフリー制御系設計法，さらには，ロバスト適応制御手法のそれぞれの特徴を生かす形での統合を図ることで制御手法のスマート化の実現および実用的なスマート適応制御系の構築を行う．さらに，構築したスマート適応制御手法の有用性を数値シミュレーションおよび実機での実証実験により検討し，スマート制御系実現のための総合的な検討を行う予定である．具体的には，以下の点に重点を置き拡張するよていである．
(１)昨年度までに検討・拡張を行った適応型モデルフリー出力フィードバック制御手とデータ指向型モデルフリー制御系設計法とを組み合わせた2自由度の制御系構造を持つスマート制御系設計法のロバスト性の再検討を行い，任意の制御対象（連続系，サンプル値系，非線形系さらには無駄時間系を含む）に対するモデルフリー設計法を実現するスマート適応制御手法を実現する．
(２)研究により構築したスマート適応制御手法の有効性および実用性を実験室レベルの実験装置により検証する．
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| Causes of Carryover |
物品費として50万円を計上していたが，今年度は予定していた設備備品費を使用しなかった．次年度は，当該研究に関する設備備品費および成果発表旅費として使用する予定である．
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